Harry Ricardo

Sir Harry Ralph Ricardo (Londra, 26 gennaio 1885 – 18 maggio 1974) è stato un ingegnere britannico, progettista meccanico, fu tra i pionieri dei motori a combustione interna nei primi anni del Novecento.

Fra i suoi tanti lavori introdusse migliorie nella progettazione nei motori a diesel per carri armati durante la Prima guerra mondiale e coordinò una ricerca sulla fisica della combustione interna che portò all'utilizzo del numero di ottani come parametro fondamentale per la definizione dei carburanti.

Ricardo fu determinante nello sviluppo del motore con valvola a manicotto e progettò dei sistemi con una precamera di combustione, denominata Comet^[1], grazie alla quale fu possibile abbassare i costi di produzione dei motori diesel ad alte velocità (1.000-3.600 rpm).

Harry Ralph Ricardo nacque a London il 26 gennaio 1885, primo figlio dell'architetto Halsey Ricardo (fratello dell'economista politico David Ricardo) e di Catherine Jane (figlia di Sir Alexander Meadows Rendel, ingegnere civile).

Grazie alle disponibilità economiche della famiglia ebbe la possibilità di studiare alla Rugby School e nell'ottobre 1903 Si iscrisse al Trinity College di Cambridge per studiare Mechanical Sciences (ingegneria meccanica), non ingegneria civile, ambito nel quale dimostrò una predisposizione precoce, pare infatti che sapesse utilizzare strumenti e macchinari da costruzione già dall'età di dieci anni.^[2]

Nel 1904, alla fine del suo primo anno a Cambridge, Partecipò a una competizione organizzata dal Cambridge University Automobile Club (CUAC). Scopo della competizione era costruire una macchina che compisse il maggior tragitto con un quarto di benzina (equivalente a circa 1,14 litri). Nonostante il suo progetto (che montava un motore monocilindrico) fosse il più pesante in gara, il particolare design gli consentì di aggiudicarsi la vittoria percorrendo una distanza di 64 km.

Nel 1906 si laureò e trascorse l'anno successivo come ricercatore a Cambridge.^[2]

Nel 1911, sposò Beatrice Bertha Hale, una studentessa d'arte alla Slade School of Art di Londra e figlia di Charles Bowdich Hale, il medico della famiglia Ricardo. Ebbero tre figlie e trascorsero la maggior parte della loro vita coniugale a Lancing ed Edburton nel West Sussex.^[2]

La carriera di Ricardo inizia presso Vauxhall dove, come riporta Percy Kidner, co-amministratore delegato dell'azienda del tempo, partecipò alla progetto del motore di Laurence Pomeroy che prese parte al Dewar Trophy del 1908, competizione 2.000 miglia (3.200 km) indetta dal Royal Automobile Club^[3].

In seguito una piccola azienda, la Messrs Lloyd and Plaister, mostrò interesse per il progetto di un motore a due tempi per motociclette che Ricardo sviluppò fra il 1903 ed il 1905 quando era ancora a Cambridge prima di laurearsi. Dalla collaborazione e dal progetto originario vennero ricavati due modelli di taglie differenti che vennero prodotti fino al 1914 quando con lo scoppio della guerra e la morte del proprietario se ne interruppe la messa in commercio. Del più piccolo dei due modelli ne vennero realizzati circa cinquanta esemplari fino alla sua dismissione^[4][5].

Nel 1909 realizzò un motore a due tempi da 3,3 litri per la Two Stroke Engine Company, piccola azienda del cugino Ralph Ricardo situata a Shoreham-by-Sea. Il motore venne utilizzato nell'automobile Dolphin prodotta dall'azienda stessa. A causa del prezzo elevato, l'autovettura non riscosse successo commerciale e fu causa di problemi finanziari per la Two Stroke Engine Company che passò alla realizzazione di motori per barche da pesca fino al 1911, quando Ralph partì per l'India chiudendo l'azienda. Contemporaneamente Harry Ricardo progettò motori per piccoli impianti di illuminazione che vennero prodotti dalla Britannia Co. di Colchester e della Messrs. Browett Lindley di Manchester. Nonostante per Ricardo questi progetti avessero prevalentemente un valore hobbistico, dal quale non ricavò più di 50£, riscontrarono un buon successo per le aziende produttrici che ne vendettero diverse centinaia di unità fino al 1914^[4][5][6].

Nel 1915 Ricardo fondò la Engine Patents Ltd. (successivamente Ricardo Consulting Engineers e poi Ricardo plc) a cui verrà assegnato lo sviluppo del motore per il carro armato Mark V. Le versioni precedenti dei carri di questa famiglia, a partire dal Mark I^[7], impiegavano un motore Daimler-Foster con valvola a manicotto che, generando abbondanti quantità di fumo, ne facilitava l'individuazione sul campo. Per il Mark V il motore fu sviluppato ex novo. Il nuovo progetto, che venne seguito direttamente da Ricardo, soddisfò le richieste di riduzione delle emissioni di fumo ed aumentò la potenza sviluppata da 106 CV (78 kW) a 152 CV (110 kW) e, nelle successive versioni, 228 CV (168 kW) e 258 CV (190 kW). Questi motori furono i primi di progettazione britannica ad essere prodotti in serie. Oltre 8.000 ne furono montati sui carri armati o messi in servizio in ambito militare e, nell'aprile 1917, la loro produzione settimanale raggiunse il centinaio di unità. In patria anche i successivi Mark IX e la versione britannica dei Mark VIII utilizzarono i motori Ricardo ed, in Francia, vennero impiegati come generatori per alimentare officine di base ed ospedali^[5].

Nel 1917 Bertram Hopkinson, allora direttore tecnico presso il Ministero dell'Aeronautica e vecchio mentore di Ricardo, lo invitò a unirsi alla nuova struttura di ricerca sui motori presso il Dipartimento di Aeronautica militare, che in seguito sarebbe diventata la RAE. Nel 1918 Hopkinson fu ucciso mentre volava su un Bristol F.2 Fighter e Ricardo prese la direzione al suo posto. Dal momento del suo insediamento in carica, il dipartimento affiancò al consueto lavoro di ricerca la produzione di una serie di prototipi di motori sperimentali che fornirono un costante impulso allo sviluppo dell'industria sia britannica che mondiale.^[5]

Uno principali progetti di ricerca a cui lavorò Ricardo riguardava il battito di testa, fenomeno causato dalla combustione irregolare della miscela combustibile-comburente all'interno del motore. Lo studio portò alla realizzazione del primo motore con rapporto di compressione variabile (costruito per studiare il problema stesso) ed alla definizione del numero di ottano, parametro che la cui corretta calibrazione (tramite additivi e l'utilizzo di diversi procedimenti di raffinazione) consente di ottimizzare la resa dei combustibili e di ridurne i consumi. Proprio la drastica riduzione dei consumi ottenuta impiegando un carburante ad alto numero di ottani, permise agli aviatori John William Alcock e Arthur Whitten Brown di ottenere il permesso per sorvolare l'Atlantico con il bombardiere Vickers Vimy compiendo, nel 1919, la prima trasvolata dell'Atlantico senza scalo.^[8]

Nel 1919 gli studi si concentrarono sulla combustione interna di motori a benzina e diesel scoprendo che fenomeni di turbolenza all'interno della camera di combustione potevano aumentare la velocità della fiamma e l'omogeneità della miscela, entrambi parametri che comportano una migliore resa da parte del carburante. Infatti, agendo sulla testata del cilindro in modo da restringere la camera è possibile ridurre la distanza percorsa dalla fiamma diminuendo così l'effetto detonante del carburante. Nei motori diesel si riuscì a ottenere un flusso d'aria più ordinato all'interno del motore grazie allo sviluppo di una camera a vortice a induzione. In questa configurazione, il vortice veniva generato mediante collettori inclinati e successivamente intensificato facendolo transitare attraverso una piccola camera cilindrica. In seguito, sempre per i motori diesel, venne sviluppata anche una camera di turbolenza, nella quale il moto vorticoso si generava durante la fase di compressione. L'elevata vorticità del flusso ottenuta grazie a queste innovazioni determinava un aumento della pressione e una migliore miscelazione aria-carburante, con conseguente ottimizzazione della combustione e riduzione dei consumi di carburante.^[5]

I risultati di queste ricerche contribuirono in modo significativo, a livello mondiale, allo sviluppo di carburanti e motori ad alte prestazioni. Fra gli anni '30 e '40 del Novecento influirono particolarmente in ambito aeronautico dove costituirono le basi per la creazione dei carburanti con elevato numero di ottani impiegati da Gran Bretagna e Germania (per esempio, per il caccia tedesco Focke-Wulf Fw 190), mentre un successivo studio di Ricardo sull'inibizione della detonazione del carburante mediante l'iniezione di acqua venne impiegato dal MW 50 per fornire maggiore potenza in situazioni di emergenza.

Questo nuovo design con precamera di combustione per motori diesel venne denominato Comet e brevettato nel 1931. Ebbe un vastissimo impiego su camion, autobus, trattori, gru ed automobili. Il sistema venne utilizzato dai primi autobus della Associated Equipment Company (AEC) (gestiti nel 1931 dalla London General Omnibus Co. e successivamente parte del London Passenger Transport Board / London Transport) e nella Citroën Rosalie del 1934, prima autovettura diesel prodotta in serie al mondo. L'impiego di motori diesel ad alta velocità per il trasporto su strada rese la Gran Bretagna il leader mondiale nel campo fino al 1938 quando venne imposta una pesante tassa sul gasolio.^[5]

Nel 1921 Ricardo progettò il Vauxhall TT. Il motore da 3 litri, che fu definito da Cecil Clutton in Motor Sport come un tour de force,^[9][10][11] sviluppava 129 CV (95 kW) e presentava notevoli migliorie tecniche che garantirono alla Vauxhall ed al suo pilota Jean Chassagne la vittoria del Gran Premio Sunbeam del 1921 ed a Osborne Payne il terzo posto al RAC Tourist Trophy (gara automobilistica indetta dal Royal Automobile Club) del 1922 svoltosi sull'isola di Man.^[12][13] Il motore fu ulteriormente sviluppato da Raymond Mays ed Amherst Villiersche che lo equipaggiarono con un compressore.

Fra il1922 ed il 1923 pubblicò l'opera in due volumi The Internal Combustion Engine (The Internal Combustion Engine: Slow-Speed Engines Vol. I - 1922, The Internal Combustion Engine: High-Speed Engines Vol. II - 1923).^[14]

Nel 1927 nacque a Shoreham-by-Sea la Ricardo Consulting Engineers (in cui confluì la Engine Patents Ltd). In futuro diventerà una delle principali società di consulenza automobilistica al mondo e sarà quotata alla Borsa di Londra.

Sempre nel 1927 pubblicò un articolo di ricerca che esponeva i vantaggi nell'impiego delle valvole a manicotto e la loro capacità di supportare potenze superiori ai 1495 CV (1.100 kW) che invece costituivano un limite per i motori con valvola a fungo. Il documento rivestirà una notevole importanza per lo sviluppo di motori per aeromobili negli anni '30 e durante la seconda guerra mondiale, in particolare per Napier Aero Engines (Napier Sabre), Bristol (Perseus, Hercules, Taurus e Centaurus) e Rolls-Royce (Eagle, Crecy e Merlin).^[5] Ricardo partecipò anche direttamente al miglioramento del Rolls-Royce Merlin, impiegato nei de Havilland DH.98 Mosquito, dotandolo di un sistema di arricchimento di ossigeno per migliorarne le prestazioni.

Nel 1929 fu eletto membro della Royal Society.

Fra 1941 ed il 1945 fu membro del comitato consultivo dell'Ingegneria del Gabinetto di Guerra britannico. Nello stesso periodo, contribuì al progetto del motore a reazione di Sir Frank Whittle, per il quale progettò un'unità di controllo a pressione per il carburante.^[15]

Nel 1944 fu eletto presidente dell'Istituzione degli ingegneri meccanici. Nel 1945 lui e sua moglie si trasferirono da Shoreham-by-Sea a Graffham, sempre nel West Sussex e nel 1948 venne nominato cavaliere in riconoscimento del suo lavoro nel campo dell'ingegneria della combustione interna.

Nel 1964 si ritirò dal lavoro attivo nella Ricardo Consulting Engineers rimanendo tuttavia in contatto con vari ingegneri operanti all'interno dell'azienda.

Nel 1974, all'età di 89 anni, subì una lesione pelvica in seguito a una caduta. Morì sei settimane dopo, il 18 maggio.^[2][16]

Il 16 giugno 2005 una targa blu è stata posta all'esterno della casa natale di Ricardo a Bedford Square, Londra. Il 1º luglio 2010, l'Institution of Mechanical Engineers ha conferito un Engineering Heritage Award a Sir Harry Ricardo in riconoscimento della sua vita e del suo lavoro, nonché come uno dei principali ingegneri del ventesimo secolo. Questa targa, onorante il patrimonio ingegneristico, connessa con il primo motore a combustione interna che Harry Ricardo progettò e costruì da studente, è attualmente in mostra nell'area espositiva dell'azienda Ricardo plc.^[17]

Nel 1915, Ricardo fondò la Engine Patents Ltd, società oggi nota come Ricardo plc. Nello stesso anno la compagnia collaborò con la Royal Naval Air Service alla progettazione di un motore da 450 kW per idrovolanti e nel 1916 ad un dispositivo per la movimentazione di carri armati all'interno dei vagoni ferroviari.^[18]

Negli anni fra le due guerre mondiali i circa 8000 motori per carri armati Engine Patents Ltd furono i primi a combustione interna prodotti in serie nel Regno Unito. Gli stessi motori trovarono anche impiego come generatori in officine e ospedali.

L'impresa rese circa £ 30.000 e con questo capitale, nel 1919, fu possibile acquistare il terreno su cui sorge ancora oggi la sede principale dell'azienda.^[19]

• Ricardo plc

• Wikimedia Commons contiene immagini o altri file su Harry Ricardo

• Harry Ricardo, su treccani.it.
• I laboratori Sir Harry Ricardo dell'Università di Brighton, su brighton.ac.uk.
• Descrizione di Sir Harry della combustione nei motori diesel (PDF), su me.berkeley.edu (archiviato dall'url originale il 21 giugno 2006).
• Ricardo plc, su ricardo.com.
• SRH Systems, su srhsystems.com (archiviato dall'url originale il 10 maggio 2016).
• Una breve descrizione di alcuni lavori di Sir Harry Ricardo, su oldengine.org (archiviato dall'url originale il 17 marzo 2018).